zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2077Research ArticleСтатьиПрименение алюминиевой фольги в качестве ГКР-активной подложки при исследовании художественных пигментовApplication of Aluminum Foil as a SERS-Active Substrate in the Study of Artistic PigmentsКлячковскаяЕ. В.KlyachkovskayaE. V.

Минск; Гродно

Minsk; Grodno

elena.klyachkovskaya@gmail.comИнститут физики НАН Беларуси; Гродненский государственный университет имени Янки КупалыB. I. Yanka Kupala State University of GrodnoStepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus;202622012026931515Copyright © Клячковская Е.В., 20262026Клячковская Е.В.Klyachkovskaya E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2077

Предлагается применение алюминиевой фольги в качестве дешевой и перспективной ГКР-активной подложки. В модельных экспериментах с различными художественными пигментами алюминиевая фольга демонстрирует плазмонные свойства, сравнимые со свойствами традиционных ГКР-активных подложек, приготовленных на основе наночастиц золота, а в некоторых случаях даже превосходящие их. При исследовании образцов, отобранных с произведений “Южный пейзаж” предположительного авторства А. Куприна и “Богоматерь с младенцем” из Церкви пророка Иоанна Предтечи в д. Боровцы, идентифицированы использованные для их написания неорганические пигменты и определены временные границы создания этих произведений.

The use of aluminum foil as a low-cost and promising SERS-active substrate is proposed. In model experiments with various artistic pigments, aluminum foil demonstrated plasmonic properties comparable to, and in some cases even superior to, traditional SERS-active substrates based on gold nanoparticles. When studying the samples taken from “Southern Landscape” supposedly by A. Kuprin and “The Virgin and Child” from the Church of St. John the Baptist in Borovtsy, the used inorganic pigments were identified, and time of the creation were defined.

гигантское комбинационное рассеяниеалюминиевая фольганеорганические художественные пигментыотнесение полосsurface-enhanced Raman scatteringaluminum foilinorganic artistic pigmentsband assignmentРабота выполнена в рамках задания 1.5 ГПНИ “Фотоника и электроника для инноваций”ReferencesM. Fleischmann, P. J. Hendra, A. J. McQuilaan. Chem. Phys. Lett., 26 (1974) 163—166M. Fleischmann, P. J. Hendra, A. J. McQuilaan. Chem. Phys. Lett., 26 (1974) 163—166K. Kneipp, H. Kneipp, I. Itzkan, R. R. Dasari, M. S. Feld. Chem. Rev., 99 (1999) 2957—2976K. Kneipp, H. Kneipp, I. Itzkan, R. R. Dasari, M. S. Feld. Chem. Rev., 99 (1999) 2957—2976N. Strekal, A. Maskevich, S. Maskevich, J. C. Jardillier, I. Nabiev. Biopolymers, 57 (2000) 325—328N. Strekal, A. Maskevich, S. Maskevich, J. C. Jardillier, I. Nabiev. Biopolymers, 57 (2000) 325—328J. Langer, D. Jimenez de Aberasturi, J. Aizpurua, R. A. Alvarez-Puebla, B. Auguié, J. J. Baumberg, G. C. Bazan, S. E. Bell, A. Boisen, A. G. Brolo, J. Choo. ACS Nano, 14 (2019) 28—117J. Langer, D. Jimenez de Aberasturi, J. Aizpurua, R. A. Alvarez-Puebla, B. Auguié, J. J. Baumberg, G. C. Bazan, S. E. Bell, A. Boisen, A. G. Brolo, J. Choo. ACS Nano, 14 (2019) 28—117A. K. Sarychev, A. Sukhanova, A. V. Ivanov, I. V. Bykov, N. V. Bakholdin, D. V. Vasina, V. A. Gushchin, A. P. Tkachuk, G. Nifontova, P. S. Samokhvalov, A. Karaulov, I. Nabiev. Biosensors, 12 (2022) 300—310A. K. Sarychev, A. Sukhanova, A. V. Ivanov, I. V. Bykov, N. V. Bakholdin, D. V. Vasina, V. A. Gushchin, A. P. Tkachuk, G. Nifontova, P. S. Samokhvalov, A. Karaulov, I. Nabiev. Biosensors, 12 (2022) 300—310S. Schlucker. Angew. Chem. Int. Ed., 53 (2014) 4756—4795S. Schlucker. Angew. Chem. Int. Ed., 53 (2014) 4756—4795Z. Guo, Y. Jia, X. Song, J. Lu, X. Lu, B. Liu, J. Han, Y. Huang, J. Zhang, T. Chen. Anal. Chem., 90, (2018) 6124—6130Z. Guo, Y. Jia, X. Song, J. Lu, X. Lu, B. Liu, J. Han, Y. Huang, J. Zhang, T. Chen. Anal. Chem., 90, (2018) 6124—6130L. A. Lane, X. Qian, S. Nie. Chem. Rev., 115 (2015) 10489—10529L. A. Lane, X. Qian, S. Nie. Chem. Rev., 115 (2015) 10489—10529R. A. Halvorson, P. J. Vikesland. Environ. Sci. Technol., 44 (2010) 7749—7755R. A. Halvorson, P. J. Vikesland. Environ. Sci. Technol., 44 (2010) 7749—7755E. Shabunya-Klyachkovskaya. In: Optical Nanospectroscopy, Vol. 3, Applications. De Gruyter, Berlin, 335—366 (2022)E. Shabunya-Klyachkovskaya. In: Optical Nanospectroscopy, Vol. 3, Applications. De Gruyter, Berlin, 335—366 (2022)E. Hutter, J. H. Fendler. Adv. Mater., 16 (2004) 1685—1706E. Hutter, J. H. Fendler. Adv. Mater., 16 (2004) 1685—1706P. L. Stiles, J. A. Dieringer, N. C. Shah, R. P. Van Duyne. Annu. Rev. Anal. Chem., 1 (2008) 601—626P. L. Stiles, J. A. Dieringer, N. C. Shah, R. P. Van Duyne. Annu. Rev. Anal. Chem., 1 (2008) 601—626S. V. Gaponenko. Phys. Rev. B, 65 (2002) 140303S. V. Gaponenko. Phys. Rev. B, 65 (2002) 140303В. С. Зуев, А. В. Францессон. Опт. спектр., 93 (2002) 117—127 [V. S. Zuev, A. V. Frantsesson. Opt. and Spectrosc., 93 (2002) 108—117]В. С. Зуев, А. В. Францессон. Опт. спектр., 93 (2002) 117—127 [V. S. Zuev, A. V. Frantsesson. Opt. and Spectrosc., 93 (2002) 108—117]S. V. Gaponenko, D. V. Guzatov, N. D. Strekal. J. Phys. Chem. C, 125, N 50 (2021) 27654—27660S. V. Gaponenko, D. V. Guzatov, N. D. Strekal. J. Phys. Chem. C, 125, N 50 (2021) 27654—27660H. T. Phan, A. J. Haes. J. Phys. Chem. C, 123, N 27 (2019) 16495—16507H. T. Phan, A. J. Haes. J. Phys. Chem. C, 123, N 27 (2019) 16495—16507С. В. Гапоненко, Е. В. Шабуня-Клячковская, М. В. Бельков. Журн. прикл. спектр., 90, № 2 (2023) 156—164 [S. V. Gaponenko, E. V. Shabunya-Klyachkovskaya, M. V. Belkov. J. Appl. Spectr., 90, N 2 (2023) 257—264]С. В. Гапоненко, Е. В. Шабуня-Клячковская, М. В. Бельков. Журн. прикл. спектр., 90, № 2 (2023) 156—164 [S. V. Gaponenko, E. V. Shabunya-Klyachkovskaya, M. V. Belkov. J. Appl. Spectr., 90, N 2 (2023) 257—264]Z. Lu, H. Si, Z. Li, J. Yu, Y. Liu, D. Feng, C. Zhang, W. Yang, B. Man, S. Jiang. Opt. Express, 26, (2018) 21626—21641Z. Lu, H. Si, Z. Li, J. Yu, Y. Liu, D. Feng, C. Zhang, W. Yang, B. Man, S. Jiang. Opt. Express, 26, (2018) 21626—21641O. Kulakovich, A. Matsukovich, L. Trotsiuk. J. Nanophotonics, 16, N 04 (2022) 16, doi: 10.1117/1.JNP.16.046002O. Kulakovich, A. Matsukovich, L. Trotsiuk. J. Nanophotonics, 16, N 04 (2022) 16, doi: 10.1117/1.JNP.16.046002T. Ishida, S. Tsuneda, N. Nishida, M. Hara, H. Sasabe, W. Knoll. Langmuir, 13 (1997) 4638—4643T. Ishida, S. Tsuneda, N. Nishida, M. Hara, H. Sasabe, W. Knoll. Langmuir, 13 (1997) 4638—4643S. Tian, O. Neumann, M. J. McClain, X. Yang, L. Zhou, C. Zhang, P. Nordlander, N. J. Halas. Nano Lett., 17 (2017) 5071—5077S. Tian, O. Neumann, M. J. McClain, X. Yang, L. Zhou, C. Zhang, P. Nordlander, N. J. Halas. Nano Lett., 17 (2017) 5071—5077I. Liascukiene, M. Steffenhagen, S. J. Asadauskas, J.-F. Lambert, J. Landoulsi. Langmuir, 30 (2014) 5797—5807I. Liascukiene, M. Steffenhagen, S. J. Asadauskas, J.-F. Lambert, J. Landoulsi. Langmuir, 30 (2014) 5797—5807А. А. Романенко, А. А. Лизунова, А. К. Мажаренко, М. Ф. Керечанина, В. В. Иванов, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 87, № 4 (2020) 605—610 [A. A. Ramanenka, A. A. Lizunova, A. K. Mazharenko, M. F. Kerechanina, V. V. Ivanov, S. V. Gaponenko. J. Appl. Spectr., 87, N 4 (2020) 662—667]А. А. Романенко, А. А. Лизунова, А. К. Мажаренко, М. Ф. Керечанина, В. В. Иванов, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 87, № 4 (2020) 605—610 [A. A. Ramanenka, A. A. Lizunova, A. K. Mazharenko, M. F. Kerechanina, V. V. Ivanov, S. V. Gaponenko. J. Appl. Spectr., 87, N 4 (2020) 662—667]D. Gerard, S. K. Gray. J. Phys. D: Appl. Phys., 48 (2015) 184001D. Gerard, S. K. Gray. J. Phys. D: Appl. Phys., 48 (2015) 184001C. Langhammer, M. Schwind, B. Kasemo, I. Zorić. Nano Lett., 8 (2008) 1461—1471C. Langhammer, M. Schwind, B. Kasemo, I. Zorić. Nano Lett., 8 (2008) 1461—1471M. W. Knight, N. S. King, L. Liu, H. O. Everitt, P. Nordlander, N. J. Halas. ACS Nano, 8 (2014) 834—840M. W. Knight, N. S. King, L. Liu, H. O. Everitt, P. Nordlander, N. J. Halas. ACS Nano, 8 (2014) 834—840K. Gudun, Z. Elemessova, L. Khamkhash, E. Ralchenko, R. J. Bukasov. Nanomater, 2017 (2017) 1—8K. Gudun, Z. Elemessova, L. Khamkhash, E. Ralchenko, R. J. Bukasov. Nanomater, 2017 (2017) 1—8A. Arbuz, A. Sultangaziyev, A. Rapikov, Z. Kunushpayeva, R. Bukasov. Nanoscale Adv., 4 (2022) 268—280A. Arbuz, A. Sultangaziyev, A. Rapikov, Z. Kunushpayeva, R. Bukasov. Nanoscale Adv., 4 (2022) 268—280A. Sultangaziyev, A. Ilyas, A. Dyussupova, R. Bukasov. Biosensors, 12 (2022) 967, https://doi.org/10.3390/bios12110967A. Sultangaziyev, A. Ilyas, A. Dyussupova, R. Bukasov. Biosensors, 12 (2022) 967, https://doi.org/10.3390/bios12110967A. Sultangaziyev, A. Akhmetova, Z. Kunushpayeva, A. Rapikov, O. Filchakova, R. Bukasov. Sens. and Bio-Sensing Res., 28 (2020) 100332A. Sultangaziyev, A. Akhmetova, Z. Kunushpayeva, A. Rapikov, O. Filchakova, R. Bukasov. Sens. and Bio-Sensing Res., 28 (2020) 100332X. M. Li, M. H. Bi, L. Cui, Y. Z. Zhou, X. W. Du, S. Z. Qiao, J. Yang. Adv. Funct. Mater., 27, N 10 (2017) 1605703X. M. Li, M. H. Bi, L. Cui, Y. Z. Zhou, X. W. Du, S. Z. Qiao, J. Yang. Adv. Funct. Mater., 27, N 10 (2017) 1605703Q. Liao, C. Mu, D.-S. Xu, X.-C. Ai, J.-N. Yao, J.-P. Zhang. Langmuir, 25, N 8 (2009) 4708—4714Q. Liao, C. Mu, D.-S. Xu, X.-C. Ai, J.-N. Yao, J.-P. Zhang. Langmuir, 25, N 8 (2009) 4708—4714Z. Huang, G. Meng, Q. Huang, B. Chen, C. Zhu, Z. Zhang. J. Raman Spectrosc., 44, N 2 (2013) 240—246Z. Huang, G. Meng, Q. Huang, B. Chen, C. Zhu, Z. Zhang. J. Raman Spectrosc., 44, N 2 (2013) 240—246S. J. Lee, A. R. Morrill, M. Moskovits. J. Am. Chem. Soc., 128, N 7 (2006) 2200—2201S. J. Lee, A. R. Morrill, M. Moskovits. J. Am. Chem. Soc., 128, N 7 (2006) 2200—2201S. Terekhov, P. Mojzes, S. Kachan, N. Mukhurov, S. Zhvavyi, A. Y. Panarin, I. Khodasevich, V. Orlovich, A. Thorel, F. Grillon. J. Raman Spectrosc., 42, N 1 (2011) 12—20S. Terekhov, P. Mojzes, S. Kachan, N. Mukhurov, S. Zhvavyi, A. Y. Panarin, I. Khodasevich, V. Orlovich, A. Thorel, F. Grillon. J. Raman Spectrosc., 42, N 1 (2011) 12—20C. Hou, G. Meng, Q. Huang, C. Zhu, Z. Huang, B. Chen, K. Sun. Chem. Commun., 50 (2013) 569—571, doi: 10.1039/C3CC46878JC. Hou, G. Meng, Q. Huang, C. Zhu, Z. Huang, B. Chen, K. Sun. Chem. Commun., 50 (2013) 569—571, doi: 10.1039/C3CC46878JY. Wang, X. Yu, Y. Chang, C. Gao, J. Chen, X. Zhang, J. Zhan. Microchim. Acta, 186 (2019) 458Y. Wang, X. Yu, Y. Chang, C. Gao, J. Chen, X. Zhang, J. Zhan. Microchim. Acta, 186 (2019) 458K. Gudun, Z. Elemessova, L. Khamkhash, E. Ralchenko, R. Bukasov. J. Nanomaterials (2017) 9182025, https://doi.org/10.1155/2017/9182025K. Gudun, Z. Elemessova, L. Khamkhash, E. Ralchenko, R. Bukasov. J. Nanomaterials (2017) 9182025, https://doi.org/10.1155/2017/9182025R. Bukasov, A. Sultangaziyev, Z. Kunushpayeva, A. Rapikov, D. Dossym. Int. J. Mol. Sci., 24 (2023) 5578, https://doi.org/10.3390/ijms24065578R. Bukasov, A. Sultangaziyev, Z. Kunushpayeva, A. Rapikov, D. Dossym. Int. J. Mol. Sci., 24 (2023) 5578, https://doi.org/10.3390/ijms24065578S. Innocenti, D. Quintero Balbas, M. Galeotti, A. Cagnini, S. Porcinai, Striova. J. Minerals, 14 (2024) 557S. Innocenti, D. Quintero Balbas, M. Galeotti, A. Cagnini, S. Porcinai, Striova. J. Minerals, 14 (2024) 557L. Burgio, R. J. H. Clark. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 57 (2001) 1491—1521L. Burgio, R. J. H. Clark. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 57 (2001) 1491—1521L. N. Vauquelin. Annales de Chimie, 70 (1809) 70—94L. N. Vauquelin. Annales de Chimie, 70 (1809) 70—94V. Otero, J. V. Pinto, L. Carlyle, M. Vilarigues, M. Cotte, M. J. Melo. Studies in Conservation, 62, N 3 (2016) 123—149V. Otero, J. V. Pinto, L. Carlyle, M. Vilarigues, M. Cotte, M. J. Melo. Studies in Conservation, 62, N 3 (2016) 123—149E. V. Shabunya-Klyachkovskaya, O. S. Kulakovich, S. V. Gaponenko. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 222 (2019) 117235E. V. Shabunya-Klyachkovskaya, O. S. Kulakovich, S. V. Gaponenko. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 222 (2019) 117235У. Л. Брегг, Г. Ф. Кларингбулл. В сб. “Структура минералов”, под ред. Ф. А. Франк-Каменецкого, пер. с англ., Москва, Мир (1967)У. Л. Брегг, Г. Ф. Кларингбулл. В сб. “Структура минералов”, под ред. Ф. А. Франк-Каменецкого, пер. с англ., Москва, Мир (1967)E. V. Klyachkovskaya, D. V. Guzatov, N. D. Strekal, S. V. Vaschenko, A. N. Harbachova, M. V. Belkov, S. V. Gaponenko. J. Raman Spectrosc., 43, N 6 (2012) 741—744E. V. Klyachkovskaya, D. V. Guzatov, N. D. Strekal, S. V. Vaschenko, A. N. Harbachova, M. V. Belkov, S. V. Gaponenko. J. Raman Spectrosc., 43, N 6 (2012) 741—744John Woodward. Philosophical Transactions, 33 (1683–1775) 1724—1725John Woodward. Philosophical Transactions, 33 (1683–1775) 1724—1725G. Moretti, C. Gervais. J. Raman Spectrosc., 49 (2018) 1198—1204G. Moretti, C. Gervais. J. Raman Spectrosc., 49 (2018) 1198—1204F. Wan, H. Shi, W. Chen, Z. Gu, L. Du, P. Wang, J. Wang, Y. Huang. Nanomaterials, 7 (2017) 210F. Wan, H. Shi, W. Chen, Z. Gu, L. Du, P. Wang, J. Wang, Y. Huang. Nanomaterials, 7 (2017) 210E. Klyachkovskaya, A. Mitskevich, O. Kulakovich, V. Kiris, M. Belkov, L. Trotsiuk. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 328 (2025) 125445E. Klyachkovskaya, A. Mitskevich, O. Kulakovich, V. Kiris, M. Belkov, L. Trotsiuk. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 328 (2025) 125445

The authors declare that there are no conflicts of interest present.